מערכות הידראוליות

מערכות הידראוליות הן רכיב נפוץ מאוד בענפים שונים כמו תעשיית הרכבים, החקלאות, מכונות ייצור, כלים המשמשים לבנייה, מנופים וכדומה. למעשה בכל מקום שבו יש צורך להפעיל לחצים בעוצמה גבוהה ניתן לנצל את העיקרון של הבוכנה ההידראולית.

למעשה כל אחד ואחד מאיתנו פוגש בכך ביומיום, מאחר ומערכת הבלמים של כל רכב מתבססת על כך. למעשה כאשר אנו לוחצים על דוושת הבלם אנחנו מתחילים בשרשרת של תהליכים – נוזל הבלמים מוזרם בצינורות ונדחס, ומפעיל בתורו עוצמה אדירה על מערכת של גלגלים אשר חוסמת את תנועת גלגלי הרכב עד כדי עצירה מלאה.

תחילתו של התהליך בלחיצה קלה ועדינה על הדוושה, וסיומו של התהליך בעצירת רכב אשר שוקל כמה טונות. כל זה אפשרי בזכות ההידראוליקה.
בעזרת אותו העיקרון בדיוק ניתן להפעיל טרקטורים ומשאיות, דוחסי אשפה, מנופים וכך הלאה.
אביזרים הידראולים הם כלים חשובים בחיים שלנו אפילו מבלי שידענו על כך.

תהליך תכנון וייצור מערכות הידראוליות מבוסס על מספר שלבים קריטיים. הקפדה על ביצוע השלבים השונים משפיע על האיכות של המערכת ההידראולית, על היכולת שלה לבצע כל סוג של פעולה ועל העמידות שלה בטווח הקצר והארוך. לכן, מאוד חשוב להקפיד לתכנן נכון את המערכת ההידראולית ולאחר מכן להביא בחשבון שיקולים ואילוצים רלוונטיים.

השלב הראשון של התכנון הוא אפיון. בשלב הזה בודקים מה תהיה הדרך הכי טובה לנצל את העובדה שהפעלת כוח על נוזל תגרום להגברה שלו, אך תוך התייחסות אל המטרות שאותן רוצים להשיג באמצעות המערכת. מטבע הדברים, יש סוגים שונים של מערכות הידראוליות ולכן כל תכנון ואפיון מבוצעים בצורה מעט שונה.

בשלב השני בוחרים את המרכיבים ואת חומרי הגלם אשר ביחד יוצרים את המפרט המלא והשלם של המערכות. כך דואגים לכך שהמערכת תהיה סגורה ללא חדירה של גזים או חלקיקים מזהמים אחרים, אך בוחרים בקפידה כל אחד מהחלקים האחראים על האיטום. במקביל, בוחרים איזה פילטר יסנן את הנוזל ובאיזה שסתומים ניתן יהיה להשתמש על מנת לאטום ולווסת את הלחצים המופעלים בפנים.

מספר יתרונות של שיתוף פעולה פורה בין חברה מקצועית האחראית על תכנון מערכות, לבין לקוחות שמזמינים אותן:

1. התאמת מערכת הידראולית לענף שבו משתמשים בה - מערכת הידראוליות מבוססת על התאמה לענף שבו עומדים להשתמש בה. על קצה המזלג, אפשר להזכיר את ההבדל בין מערכות הידראולית המתוכננות בצורה מעט שונה עבור תעשיית הרכב, החקלאות, מכונות ייצור וכן הלאה.
   הלקוחות מביאים את הידע שלהם מתוך התחום שבו הם עוסקים – בעוד חברה מקצועית אחראית על תרגום של הדרישות הללו אל תהליך מסודר של תכנון מערכת הידראוליות ואל בחירת המפרט שלה.
2. ביצוע פעולות תוך שמירה על הבטיחות – המטרה המשותפת לכל תהליך של תכנון היא לבצע פעולות מאסיביות, אבל באופן בטיחותי ועם מכונה המתאימה לכך. בשלבים המוקדמים, על נציגי החברה שלוקחת אחריות על תכנון המערכת ההידראולית להתייעץ עם הלקוחות כדי לשמוע מהם אילו אילוצי בטיחות קיימים.
   הדרך לבצע פעולות עם מערכות הידראוליות שונות עוברת בהתאמה שלהן לאופי השימוש. במקביל, מנצלים את השלבים המוקדמים על מנת לברר מול הלקוחות לגבי סדר עדיפויות רלוונטי.
3. התאמה למסגרת התקציב – בתהליך התכנון יש משמעות לעמידה בתקציב. אם לא רוצים להגיע למצב שבו הלקוחות חורגים מהתקציב, חשוב לשמור על שקיפות ולערב אותם בתהליך קבלת ההחלטות.

כל התהליך מבוסס על שיתוף פעולה בין נציגים של חברה מקצועית לבין הלקוחות. נכון שחברה מקצועית מכירה היטב את הדרישות הטכניות וגם את המגבלות או האתגרים, אך הלקוחות הם אלו שאמורים להגדיר את היעד ואת אופי השימוש. יתרה על כך, שיתוף הפעולה בין נציגים של החברה המבצעת לבין הלקוחות משפיע במידה רבה על היכולת לעמוד בלוח זמנים.

בתור בני אדם אנחנו כל הזמן מחפשים את הדרכים איך לשפר את החיים שלנו, ואיך לקחת פעולות מורכבות ולבצע אותן בצורה טובה, קלה ופשוטה יותר. הצורך הזה הוביל אותנו להמציא ולפתח אינספור המצאות ומכשירים, כאשר אחד הגילויים המשמעותיים הוא של עיקרון פיזיקלי פשוט אשר עומד מאחורי כל המערכות ההידראוליות.

העיקרון הפיזיקלי הזה מתייחס לצורה שבה נוזלים מתנהגים כאשר מנסים לדחוס אותם.
אך תחילה בואו נחשוב על חומר מוצק כלשהו, למשל שולחן עץ. גם אם נלחץ עליו בעוצמה רבה לא נרגיש בשינוי משמעותי כלשהו, מאחר והחלקיקים שמרכיבים את השולחן צפופים מאוד ולא יזוזו לשום מקום. לעומת זאת אנחנו יכולים לקחת חומר שנמצא במצב צבירה של גז ולדחוס אותו מאוד עד שהוא יתרכז בשטח קטנטן.

אך כאשר ניקח נוזל, ובמיוחד נוזלים בעלי צמיגות מסוימת כמו שמן מכונות, וננסה לדחוס אותם – נגלה תופעה מאוד מעניינת. לנוזל אין אפשרות רבה להידחס, אך הוא גורם להגברה משמעותית של הכוח. כלומר אם הפעלנו כמות קטנה של כוח בצד אחד של הנוזל, בצד השני יופעל כוח הרבה יותר גדול.
זהו העיקרון שעומד מאחורי הידראוליקה, והוא העיקרון שבזכותו אפשר לבצע מגוון של פעולות מאסיביות.